CN108231936A - 一种太阳能电池组件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能电池组件，设置有纵横交错的隔离槽，所述隔离槽贯穿所述金属电极层、反射层和光电转换层将所述太阳能电池组件分割为若干太阳能电池单元，所述太阳能电池单元之间通过互连电极实现电气连接。所述互连电极包括电极栅线结构和互联触点，所述电极栅线结构包括主栅和与主栅电气连接的副栅，所述互联触点与所述金属电极层电气连接，太阳能电池单元的所述主栅和与其相邻的太阳能电池单元的所述互联触点电气连接，实现太阳能电池单元的串联连接。本发明的太阳能电池单元避免了传统的太阳能电池单元搭接串联造成的电池面积浪费问题，有效增大了太阳能电池单元的利用效率。

Description

一种太阳能电池组件及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池技术领域，更具体地讲涉及一种可互相电气连接的太阳能电池组件及其制备方法。
背景技术
人类社会的发展与进步，与能源的获得与利用息息相关。其中，石化能源是人类赖以生存和发展的主要能量来源，但是，石化能源作为非可再生资源，在地球上的储量是固定的，并且，随着人类不断提高的能源需求，化石燃料正以不断增加的速率耗尽，人类对替代能源的需要变得越来越明显，风能、太阳能及水能作为新兴清洁能源，是石化能源(煤、油及天然气)的可再生的、环境友好的替代物，具有广泛的发展前景。
太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能量来源。据估算，一年之中投射到地球的太阳能，其能量相当于137万亿吨标准煤所产生的热量，大约为目前全球一年内利用各种能源所产生能量的两万多倍。在我国，约有2/3的地区可以较好利用太阳能资源，并且太阳能发电不受地域的限制，可以实现光伏系统模块化，安装在靠近电力消耗的地方，并可在远离电网的地区，降低输电和配电成本，增加供电设施的可靠性。目前，薄膜太阳能电池由于光吸收层用料少，其内在材料特性只需几个微米就可以将太阳光能有效地转换成电能。
半导体异质结太阳能电池是由两种能带结构不相同的半导体材料构成，在接触面上能带发生弯曲或突变，从而形成内建电场，为光生伏特效应在半导体中产生的载流子的分离提供了条件。因半导体材料种类繁多，所以构成异质结太阳能电池的材料也有多种选择。目前，半导体异质结太阳能电池中主要包括非晶硅/单晶硅异质结电池，InGaP/GaAs异质结电池，CdS/CdTe异质结电池，有机体异质结，AlGaAs/GaAs异质结电池等。由于利用HF酸实现的外延层剥离技术(ELO)应用于GaAs外延层与基底的分离，而n型掺杂基极层与p+型掺杂发射极层的接触产生p-n层。当光在p-n层附近被吸收以产生电子空穴对时，在异质结内建电场可使空穴移动至p+型掺杂侧且使电子移动至n型掺杂侧。光生载流子的位移导致p+型掺杂侧与n型掺杂侧间形成电势差，形成光生伏特效应。砷化镓GaAs薄膜太阳能电池是目前的薄膜电池中光电转换效率最高的电池，且具有质量轻、可柔性化等特点，具有极其广泛的应用前景，因其具有效率高的特点，同比条件下可在较少受光面积下具有高的输出功率，可应用于消费类电池产品。目前，主要采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)的方法在GaAs外延片上沉积电池层形成光伏器件，然后采用外延层剥离技术(ELO)将电池层剥离，通过在单片电池上制备受光面电极，然后将单片电池通过激光分切为数个较小面积的电池。在串联电池互联过程中，通过电池之间的类似“瓦片”搭接的方式实现电池之间的串联，但是此种互联方式因重叠区域部分电池被遮盖而造成低的GaAs沉积电池膜层总面积的有效利用率。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于现有太阳能电池相互连接时存在叠置导致有效面积降低的问题，进而提供一种太阳能电池组件，其通过改变太阳能电池组件结构解决了现有技术的问题，提高了太阳能电池组件的有效利用率。
所采用技术方案如下所述：
一种太阳能电池组件，包括依次堆叠设置的支撑层、粘结层、金属电极层和光电转换层，所述太阳能电池组件设置有纵横交错的隔离槽，所述隔离槽贯穿所述金属电极层和光电转换层，所述隔离槽将所述太阳能电池组件分割为若干太阳能电池单元；所述太阳能电池单元之间通过互连电极实现电气连接。
所述互连电极包括：
电极栅线结构和互联触点，所述电极栅线结构包括主栅和与主栅电气连接的副栅，所述互联触点与所述金属电极层电气连接，太阳能电池单元的所述主栅和与其相邻的太阳能电池单元的所述互联触点电气连接，实现太阳能电池单元的串联连接。
每个所述太阳能电池单元设有贯穿光电转换层的电池互联槽口，所述电池互联槽口使所述金属电极层暴露，所述互联触点位于所述电池互联槽口内，并与所述电池互联槽口的内壁绝缘。
所述隔离槽包括若干X方向隔离槽和若干Y方向隔离槽，所述X方向隔离槽设置有绝缘材料；
所述主栅设置在位于X方向隔离槽内的绝缘材料的上方。
每个所述太阳能电池单元的所述电池互联槽口靠近所述X方向隔离槽设置，所述副栅平行于Y方向隔离槽设置。
所述电池互联槽口内壁与所述互联触点之间设置有绝缘材料。
所述太阳能电池组件两端部分别设置有引出电极，所述引出电极包括第一引出电极和第二引出电极，所述第一引出电极与端部太阳能电池单元的金属电极层电气连接，所述第二引出电极与另一端部太阳能电池单元的主栅电气连接。
一种制备太阳能电池组件的方法，包括下述步骤：
S1、制备太阳能电池单元
S11、在基底上依次制备牺牲层和光电转换层；
S12、在光电转换层上采用掩膜法沉积金属电极层，所述金属电极层被X方向第一隔离槽、Y方向第一隔离槽分割成若干区域；
S13、采用层压工艺在所述金属电极层的上方粘结支撑层；并去除牺牲层以剥离基底；
S14、在所述X方向第一隔离槽和所述Y方向第一隔离槽对应的位置刻蚀所述光电转换层，分别形成X方向隔离槽和Y方向隔离槽；同时在靠近X方向隔离槽处刻蚀部分所述光电转换层形成电池互联槽口，使所述金属电极层暴露；
S2、电池单元之间的绝缘
在X方向隔离槽中填充绝缘材料，实现电池单元之间的绝缘；
S3、电池单元互联：
S31、在所述光电转换层远离所述金属电极层的一侧制作主栅、副栅和互联触点；所述副栅与所述互联触点分别位于所述主栅的两侧，并分别与所述主栅电气连接；所述互联触点位于所述电池互联槽口内，与所述金属电极层电气连接，并与所述互联槽口内壁绝缘，使得所述电池单元的主栅与相邻所述电池单元的金属电极层通过所述互联触点电气连接；
S4、封装即得太阳能电池组件。
优选地，所述的步骤S1还包括S15，S3还包括S32：
S15、在支撑层一侧端部制作第一引出电极，在另一端部制作第二引出电极；
S32、所述第一引出电极通过一主栅及互联触点与所述端部太阳能电池单元的金属电极层电气连接；所述第二引出电极与所述另一端部的太阳能电池单元的主栅电气连接，并与该太阳能电池单元的金属电极层通过绝缘材料实现绝缘。
优选地，所述步骤S11和S13为：
S11、在基底上依次沉积缓冲层、牺牲层和光电转换层；
S13、采用层压工艺在所述金属电极层的上方粘结支撑层；并去除牺牲层以剥离缓冲层和基底。
优选地，所述步骤S12和S14为：
S12、在光电转换层上采用掩膜法沉积反射层和金属电极层，所述反射层和金属电极层被X方向第一隔离槽、Y方向第一隔离槽分割成若干区域；
S14、在所述X方向第一隔离槽和所述Y方向第一隔离槽对应的位置刻蚀所述光电转换层，分别形成X方向隔离槽和Y方向隔离槽；同时刻蚀部分所述反射层和光电转换层形成电池互联槽口，使所述金属电极层暴露。
本发明相对于现有技术具有如下有益效果：
1、本发明提供的太阳能电池组件设置有纵横交错的隔离槽，所述隔离槽贯穿所述金属电极层和光电转换层，所述隔离槽将所述太阳能电池组件分割为若干太阳能电池单元。所述太阳能电池单元之间通过互连电极实现电气连接。所述互连电极包括：电极栅线结构和互联触点，所述电极栅线结构包括主栅和与主栅电气连接的副栅，所述互联触点与所述金属电极层电气连接，太阳能电池单元的所述主栅和与其相邻的太阳能电池单元的所述互联触点电气连接，实现太阳能电池单元的串联连接。本发明的太阳能电池单元之间为并行设置构成太阳能电池组件，避免了传统的太阳能电池单元搭接串联造成的电池面积浪费的问题，有效增大了太阳能电池单元的利用效率。
2、本发明的太阳能电池组件中的太阳能电池单元是通过采用掩膜法在光电转换层上形成具有X方向和Y方向的隔离槽的金属电极层，粘结支撑层并去除牺牲层和基底后，再通过对光电转换层进行刻蚀形成X方向隔离槽和Y方向隔离槽，从而形成多个太阳能电池单元。由于太阳能电池单元是在同一支撑层上进行电气连接，具有高定位精度及高集成度的优势，最大面积地利用了电池面积，且工艺制程简单并具有易实现的特点。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是本发明太阳能电池组件膜层结构示意图；
图2是图1的L-L向剖视图；
图3-1是图1的W-W向剖视图；
图3-2是图3-1的局部放大图；
图4是本发明制备过程中的太阳能电池组件膜层结构示意图；
图5是本发明太阳能电池组件的爆炸图；
图6是图5的俯视图；
图7是图6中D部放大图；
图8是图7中A-A向剖视图；
图9是图7中B-B向剖视图；
图10是图6中C-C截面图
图11是图10中D部放大图；
图12是图10中F部放大图；
图13是图10中G部放大图；
其中图中：
1-基底，2-缓冲层，3-牺牲层，4-窗口层，5-N型吸收层，6-P型层，7-反射层，8-金属电极层，9-粘结层，10-支撑层，11-绝缘材料，12-X方向隔离槽，13-Y方向隔离槽，14-主栅，15–副栅，16-电池互联槽口，17-互联触点，19-第一引出电极，20-第二引出电极，21-光电转换层。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
如图1、图2、图3-1和图3-2所示，本发明提供的一种太阳能电池组件，包括依次堆叠设置的由PET材料构成的支撑层10、由压敏胶或热熔胶层构成的粘结层9、金属电极层8、反射层7和光电转换层21，所述太阳能电池组件设置有纵横交错的隔离槽，所述隔离槽贯穿所述金属电极层8、反射层7和光电转换层21，所述隔离槽将所述太阳能电池组件分割为若干太阳能电池单元；所述太阳能电池单元之间通过互连电极实现电气连接。所述光电转换层21包括窗口层4，N型吸收层5(N型GaAs吸收层)和P型层6(P型AlGaAs层)。
具体地，所述互连电极包括电极栅线结构和互联触点17，所述电极栅线结构包括主栅14和与主栅14电气连接的副栅15，所述互联触点17与所述金属电极层8电气连接，太阳能电池单元的所述主栅14和与其相邻的太阳能电池单元的所述互联触点17电气连接，实现太阳能电池单元的串联连接。
如图1-3和图5所示，所述隔离槽包括若干X方向隔离槽12和若干Y方向隔离槽13，所述X方向隔离槽12设置有绝缘材料11，Y方向隔离槽13内可以不设置绝缘材料，优选设有绝缘材料；如图7和图8所示，每个所述太阳能电池单元设有贯穿所述反射层7和光电转换层21的电池互联槽口16，所述电池互联槽口16使所述金属电极层8暴露，所述电池互联槽口16内设有与电池互联槽口16内壁绝缘的互联触点17，所述电池互联槽口16内壁和互联触点17之间可以不填充任何材料，也可以如图8和图11所示，在电池互联槽口16与所述互联触点17之间设置有绝缘材料11。
如图5和图6所示，每个所述太阳能电池单元上设置有若干副栅15，所述主栅14设置在位于X方向隔离槽12内的绝缘材料11的上方。所述主栅14和副栅15电气连接。
具体地，如图6中的太阳能电池组件是由5行2列合计10块太阳能电池单元构成，以读者面对图的方向定义其方位，从上至下第一排的太阳能电池单元和第二排太阳能电池单元之间的X方向隔离槽12内部填充有绝缘材料11，所述绝缘材料11上形成主栅14，所述主栅14与第一排的太阳能电池单元的副栅15电气联接，并与第二排的太阳能电池单元的互联触点17电气连接，从而实现第一排和第二排太阳能电池单元的串联电气联接；以此类推，所述的1-5排的太阳能电池单元之间串联连接。其工作过程为，副栅15收集电流并汇集后传导至主栅14,主栅14经由太阳能电池单元的互联触点17与Y方向相邻电池单元的金属电极层8相连接,从而实现串联。
优选地，每个所述太阳能电池单元的电池互联槽口16靠近所述X方向隔离槽12设置，所述副栅15平行于Y方向隔离槽13设置。
如图5、图10至图13所示，所述太阳能电池组件两端部分别设置有引出电极，所述引出电极包括第一引出电极19和第二引出电极20，所述第一引出电极19与端部太阳能电池单元(图5中最右侧太阳能电池单元)的金属电极层8电气连接，所述第二引出电极20与另一端部太阳能电池单元(图5中最左侧太阳能电池单元)的主栅14电气连接。第一列和第二列太阳能电池单元通过引出电极实现并联。
一种制备所述太阳能电池组件的方法，包括下述步骤：
S1、制备太阳能电池单元
S11、如图4所示，在GaAs构成的基底1上依次制备AlAs牺牲层3和光电转换层21；优选地，在所述的基底1上依次沉积GaAs缓冲层2、AlAs牺牲层3和光电转换层21；
S12、在光电转换层21上采用掩膜法沉积反射层7和金属电极层8，所述反射层7和金属电极层8被X方向第一隔离槽、Y方向第一隔离槽分割成若干区域；
S13、采用层压工艺在所述金属电极层8的上方粘结支撑层10；粘结剂填充X方向第一隔离槽和Y方向第一隔离槽，并去除牺牲层3以剥离基底1和缓冲层2；
S14、在所述X方向第一隔离槽和所述Y方向第一隔离槽对应的位置刻蚀所述光电转换层21形成X方向第二隔离槽和Y方向第二隔离槽，X方向第二隔离槽、Y方向第二隔离槽分别与X方向第一隔离槽、Y方向第一隔离槽对接，形成X方向隔离槽和Y方向隔离槽；另一种实施方式，可采用干法或湿法刻蚀，同时或分步刻蚀所述X方向第一隔离槽和所述Y方向第一隔离槽对应位置的所述光电转换层21及填充在所述X方向第一隔离槽和Y方向第一隔离槽内部的粘结剂，形成X方向隔离槽12和Y方向隔离槽13；同时在靠近所述X方向隔离槽12的位置选择性地刻蚀部分所述反射层7和光电转换层21形成电池互联槽口16，电池互联槽口16使所述金属电极层8暴露；
S2、电池单元之间的绝缘
在X方向隔离槽12中填充绝缘材料11，充满X方向隔离槽12从而实现电池单元之间的绝缘；
Y方向隔离槽13可以不填充绝缘材料。优选地，可以在X方向隔离槽12和Y方向隔离槽13中同时填充绝缘材料11。
S3、电池单元互联
S31、在所述光电转换层21远离所述金属电极层8的一侧制作相互主栅14、副栅15和互联触点17；所述副栅15与所述互联触点17分别位于所述主栅14的两侧，并分别与所述主栅14电气连接；所述互联触点17位于所述电池互联槽口16内，与所述金属电极层8电气连接，并与所述互联槽口16内壁绝缘，使得所述电池单元的主栅14与相邻所述电池单元的金属电极层8通过所述互联触点电气连接；
S4、封装即得太阳能电池组件：采用高分子聚合物与窗口层4粘结组合，从而将入射光面电极封装于电池内。
所述步骤S13中的刻蚀可以采用干法刻蚀或湿法刻蚀。其中所述的湿法刻蚀工艺是将所述太阳能电池单元边缘处牺牲层3上的各层刻蚀掉一部分，从而暴露出牺牲层3以方便后续的电池单元外延层的剥离。所述刻蚀是在浓度为15％-30wt％的HF酸溶液中，浸泡4-8小时，将缓释层完全刻蚀去除，从而剥离基底。
所述步骤S1还包括步骤S15：
S15、在位于端部的X方向隔离槽12的外侧制作第一引出电极19，在支撑层10的另一端部制作第二引出电极20。
所述的S3还包括步骤S32：
S32、所述第一引出电极19与端部太阳能电池单元的金属电极层8通过互联触点17实现电气连接；所述第二引出电极20与所述另一端部的太阳能电池单元的主栅14电气连接，并与该太阳能电池单元的金属电极层8通过绝缘材料11实现绝缘。
具体地，本发明的制备方法为：
S1、制备太阳能电池单元
S11、在基底上依次沉积缓冲层2、牺牲层3和光电转换层21，其中，所述光电转换层21包括窗口层4，N型吸收层5和P型层6；具体地：
S111、缓冲层2与牺牲层3的沉积：
采用金属有机物化学气相沉积技术(MOCVD)在GaAs基底上沉积AlAs牺牲层3，牺牲层3包括但不仅限于AlAs外延材料，其厚度约在5nm-15nm之间，如此薄的牺牲层3可采用HF酸湿法刻蚀技术，从而将后续沉积在牺牲层3上的外延层与GaAs基底分离。在制备AlAs牺牲层3之前也可在GaAs基底上沉积一层GaAs缓冲层2，其中缓冲层2的结构可为一层或者多层的结构，GaAs缓冲层2的作用在于提供一种介于GaAs基底与最终的光电转换单元半导体之间的中间媒介层，从而当形成各种外延层时，可降低晶格失配造成的缺陷中心及晶格应力影响，从而外延生长各种外延层的不同晶格结构，例如大约150nm-250nm厚度区间的GaAs缓冲层可应用于基于GaAs各种掺杂结构的光伏电池；
S112、窗口层4的沉积工艺：
采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)的方法，在AlAs牺牲层3的上方沉积10nm-40nm厚度的AlInGaP半导体层，此透明窗口层4可以允许光子直接穿过而不吸收；
S113、N型吸收层5的沉积工艺：
在窗口层4上沉积n型III-V族化合物材料砷化镓(GaAs)，GaAs层吸收层5可为单晶结构，也可为n型掺杂方式，其中，若为n型掺杂的N型吸收层5的掺杂浓度可在约在1×1016cm-3至1×1019cm-3范围内，例如5×1017cm-3，N型吸收层5的厚度位于400nm至4000nm范围内；
S114、P型层6的制备工艺；
采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)方法，在N型吸收层5的上方制备P型层6，其中P型层6包括可与N型吸收层5形成异质结结构的任何适宜的III-V族化合物半导体，如N型吸收层5为GaAs材料，那么P型层6的构成为AlGaAs层，且为P型重掺杂，掺杂浓度可在约在1×1017cm-3至1×1020cm-3范围内，例如5×1018cm-3，且P型层6的厚度介于150nm至450nm之间，例如300nm。这样，窗口层4、N型吸收层5与P型层6形成光电转换层21；
S12、在P型层6上采用掩膜法沉积反射层7和金属电极层8，所述反射层7和金属电极层8被若干X方向第一隔离槽、Y方向第一隔离槽分割成分成若干区域；
具体地，金属电极层8的制备工艺如下：
采用图形掩膜物理气相沉积(PVD)的方法，在P型层6的上方制备反射层7和金属电极层8，形成X方向第一隔离槽、Y方向第一隔离槽，从而将反射层7及金属电极层8分成数个面积相同区域，且X方向及Y方向的隔离槽深度与反射层7及金属电极层8的厚度相同。反射层7的主要作用是通过反射透过GaAs的光子，以提高光子的吸收概率。此外，也可以在沉积P型层6与反射层之间制备一层界面层，界面层与P型层6均为AlGaAs层，且界面层为P+型重掺杂，掺杂浓度可在约在5×1017cm-3至5×1020cm-3范围内，例如1×1019cm-3，P+型重掺杂可有助于形成欧姆接触，且界面层的厚度介于100nm至400nm之间，例如200nm厚度。另一种实施方式，采用物理气相沉积(PVD)的方法在P型层6上沉积一层反射层7，然后再采用图形掩膜物理气相沉积(PVD)的方法，沉积具有图形化的金属电极层8，并形成金属电极X方向及Y方向的凹槽，且凹槽的深度与金属电极层8的厚度相同，最后刻蚀使沉积完成的反射层7与金属电极层8面积等同，且金属层的厚度范围为2um-25um，金属层的组成包括但不限于铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、钛(Ti)、镍(Ni)、铝(Al)其中的一种或几种的组合；
S13、采用层压工艺在所述金属电极层8的上方粘结支撑层10，所述的支撑层10为高聚合物绝缘层；并去除牺牲层3以剥离基底1和缓冲层2；具体地，
S131、支撑层10(高分子聚合物PET)粘接工艺如下：采用湿法刻蚀工艺，将GaAs电池边缘处AlAs之上的光电转换层选择性的刻蚀掉，从而暴露出AlAs牺牲层，为后续的GaAs电池外延层剥离做准备，然后进行层压工艺，将支撑层10与金属电极层8上表面采用粘结层9粘接组合并具有一定的强度，优选的，采用适当压力及加热工艺进行支撑层10与金属电极层8进行粘结组合，聚合物绝缘层表层的粘结剂浸入金属电极层X方向第一隔离槽、金属电极层Y方向第一隔离槽内并填满，从而在后续的湿法腐蚀工艺工程中保护金属电极层8；
S132、外延层剥离工艺：将粘结支撑层10的GaAs基底及光电转换层沉浸于HF酸溶液中，其中，HF酸的浓度控制在15％-30％范围内，时间为4-8小时，利用HF酸对AlAs与GaAs层的腐蚀速率差异，将AlAs牺牲层完全刻蚀去除，从而实现光电转换层与GaAs基底的分离；
S14、在所述X方向第一隔离槽和所述Y方向第一隔离槽对应的位置刻蚀所述窗口层4、N型吸收层5和P型层6，分别形成X方向第二隔离槽和Y方向第二隔离槽；同时在靠近所述X方向隔离槽12的地方选择性地刻蚀部分所述窗口层4、N型吸收层5、P型层6和反射层7形成电池互联槽口16；
具体地，入射光面电池隔离工艺如下：采用干法刻蚀或多步湿法刻蚀工艺，在入射光面刻蚀数条X方向隔离槽、Y方向隔离槽及电池互联槽口16，其中X方向隔离槽在Z方向上位于X方向第一隔离槽正上方且重合并贯穿GaAs电池；Y方向隔离槽在Z方向上位于Y方向第一隔离槽正上方且重合并贯穿GaAs电池，由此将GaAs面电池分割成数个独立的电池单元；电池互联槽口16靠近所述X方向隔离槽12设置，暴露出金属电极层7，用于电池互联的接线端；
S15、制备引出电极
在所述支撑层10一侧端部制作第一引出电极19，所述第一引出电极19与所述端部太阳能电池单元之间保留一定间隙。
在支撑层10的另一端部通过丝网印刷或者电镀的工艺制作第二引出电极20，所述第二引出电极20与所述另一端部太阳能电池单元之间保留一定间隙。
S2、电池单元之间的绝缘
在X方向隔离槽12、第一引出电极19与端部电池单元的间隙中、以及第二引出电极20与另一端部电池单元的间隙中填充绝缘材料11，绝缘材料与支撑层10接触并充满X方向隔离槽12和所述间隙，从而实现电池单元之间的绝缘；作为其他实施方式，也可以同时在Y方向隔离槽13中设置绝缘材料11。
S3、电池单元互联：
S31、在所述光电转换层21远离所述金属电极层8的一侧制作主栅14、副栅15和互联触点17；所述副栅15与所述互联触点17分别位于所述主栅14的两侧，并分别与所述主栅14电气连接；所述互联触点17位于所述电池互联槽口16内，与所述金属电极层8电气连接，并与所述互联槽口16内壁绝缘，使得所述电池单元的主栅14与相邻所述电池单元的金属电极层8通过所述互联触点电气连接；
S32、所述第一引出电极19通过丝网印刷或者电镀的工艺，实现与紧邻单元电池金属电极层8的电气连接；优选的，在第一引出电极19上制备主栅14及电池互联触点17，使第一引出电极19通过电池互联触点17与端部太阳能电池单元的技术电极层8电气连接，如图11所示。所述第二引出电极20与紧邻的太阳能电池单元的主栅14电气连接，并与该太阳能电池单元的金属电极层8通过绝缘材料11实现绝缘。优选地，所述第二引出电极20上制备主栅14，实现第二引出电极20与所述另一端部太阳能电池单元的主栅14的电气连接。
优选的，可以在制备完毕后在窗口层4上进行抗反射(AR)涂层布置，AR涂层包括允许光通过且阻止光在其表面反射的任何材料，包括氟化镁(MgF2)、二氧化硅(SiO2)、硫化锌(ZnS)、二氧化钛(TiO2)、氮化硅(SiN)其中的一种或其任何组合。AR涂层可采用任何适合的方法(例如溅射法)涂覆到窗口层4之上。
S4、封装
采用高分子聚合物与窗口层4粘结组合，从而将入射光面电极封装与电池内。
具体地，封装工艺如下：
采用入射光面聚合物绝缘层与窗口层4进行粘结组合，从而将入射光面电极封装于电池内，形成光电转换模块，通过数个光电转换模块互联，实现单元电池间的串联及并联工艺，制备成组件。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种太阳能电池组件，包括依次堆叠设置的支撑层(10)、粘结层(9)、金属电极层(8)和光电转换层(21)，其特征在于，
所述太阳能电池组件设置有纵横交错的隔离槽，所述隔离槽贯穿所述金属电极层(8)和光电转换层(21)，所述隔离槽将所述太阳能电池组件分割为若干太阳能电池单元；所述太阳能电池单元之间通过互连电极实现电气连接。
2.根据权利要求1所述太阳能电池组件，其特征在于，
所述互连电极包括：
电极栅线结构和互联触点(17)，所述电极栅线结构包括主栅(14)和与主栅(14)电气连接的副栅(15)，所述互联触点(17)与所述金属电极层(8)电气连接，太阳能电池单元的所述主栅(14)和与其相邻的太阳能电池单元的所述互联触点(17)电气连接，实现太阳能电池单元的串联连接。
3.根据权利要求2所述太阳能电池组件，其特征在于，每个所述太阳能电池单元设有贯穿光电转换层(21)的电池互联槽口(16)，所述电池互联槽口(16)使所述金属电极层(8)暴露，所述互联触点位于所述电池互联槽口(16)内，并与所述电池互联槽口(16)的内壁绝缘。
4.根据权利要求2所述太阳能电池组件，其特征在于，
所述隔离槽包括若干X方向隔离槽(12)和若干Y方向隔离槽(13)，所述X方向隔离槽(12)设置有绝缘材料(11)；
所述主栅(14)设置在位于X方向隔离槽(12)内的绝缘材料(11)的上方。
5.根据权利要求4所述太阳能电池组件，其特征在于，每个所述太阳能电池单元的所述电池互联槽口(16)靠近所述X方向隔离槽(12)设置，所述副栅(15)平行于Y方向隔离槽(13)设置。
6.根据权利要求5所述太阳能电池组件，其特征在于，
所述电池互联槽口(16)内壁与所述互联触点(17)之间设置有绝缘材料(11)。
7.根据权利要求2-6所述太阳能电池组件，其特征在于，
所述太阳能电池组件两端部分别设置有引出电极，所述引出电极包括第一引出电极(19)和第二引出电极(20)，所述第一引出电极(19)与端部太阳能电池单元的金属电极层(8)电气连接，所述第二引出电极(20)与另一端部太阳能电池单元的主栅(14)电气连接。
8.一种制备太阳能电池组件的方法，其特征在于，包括下述步骤：
S1、制备太阳能电池单元
S11、在基底(1)上依次制备牺牲层(3)和光电转换层(21)；
S12、在光电转换层(21)上采用掩膜法沉积金属电极层(8)，所述金属电极层(8)被X方向第一隔离槽、Y方向第一隔离槽分割成若干区域；
S13、采用层压工艺在所述金属电极层(8)的上方粘结支撑层(10)；并去除牺牲层(3)以剥离基底(1)；
S14、在所述X方向第一隔离槽和所述Y方向第一隔离槽对应的位置刻蚀所述光电转换层(21)，分别形成X方向隔离槽(13)和Y方向隔离槽(14)；同时在靠近X方向隔离槽处刻蚀部分所述光电转换层(21)形成电池互联槽口(16)，使所述金属电极层(8)暴露；
S2、电池单元之间的绝缘
在X方向隔离槽(12)中填充绝缘材料(11)，实现电池单元之间的绝缘；
S3、电池单元互联：
S31、在所述光电转换层(21)远离所述金属电极层(8)的一侧制作主栅(14)、副栅(15)和互联触点(17)；所述副栅(15)与所述互联触点(17)分别位于所述主栅(14)的两侧，并分别与所述主栅(14)电气连接；所述互联触点(17)位于所述电池互联槽口(16)内，与所述金属电极层(8)电气连接，并与所述互联槽口(16)内壁绝缘，使得所述电池单元的主栅(14)与相邻所述电池单元的金属电极层(8)通过所述互联触点(17)电气连接；
S4、封装即得太阳能电池组件。
9.根据权利要求8所述太阳能电池组件的方法，其特征在于，所述的步骤S1还包括S15，S3还包括S32：
S15、在支撑层(10)一侧端部制作第一引出电极(19)，在另一端部制作第二引出电极(20)；
S32、所述第一引出电极(19)通过一主栅(14)及互联触点(17)与端部太阳能电池单元的金属电极层电气连接；所述第二引出电极(20)与另一端部的太阳能电池单元的主栅(14)电气连接，并与该太阳能电池单元的金属电极层(8)通过绝缘材料(11)实现绝缘。
10.根据权利要求8所述太阳能电池组件的方法，其特征在于，所述步骤S11和S13为：
S11、在基底(1)上依次沉积缓冲层(2)、牺牲层(3)和光电转换层(21)；
S13、采用层压工艺在所述金属电极层(8)的上方粘结支撑层(10)；并去除牺牲层(3)以剥离缓冲层(2)和基底(1)。
11.根据权利要求8-10任一项所述太阳能电池组件的方法，其特征在于，
所述步骤S12和S14为：
S12、在光电转换层(21)上采用掩膜法沉积反射层(7)和金属电极层(8)，所述反射层(7)和金属电极层(8)被X方向第一隔离槽、Y方向第一隔离槽分割成若干区域；
S14、在所述X方向第一隔离槽和所述Y方向第一隔离槽对应的位置刻蚀所述光电转换层(21)，分别形成X方向隔离槽(13)和Y方向隔离槽(14)；同时刻蚀部分所述反射层(7)和光电转换层(21)形成电池互联槽口(16)，使所述金属电极层(8)暴露。
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